一、有機催化煙氣集成凈化技術原理
有機催化煙氣集成凈化技術,是在一套系統裝置中實現對煙氣中的硫、氮、汞高效去除,同時實現硫、氮資源化利用的新型煙氣凈化技術。
技術的核心是有機催化劑,有機催化劑含有亞硫酰基(>S=O)硫氧官能團,這種亞硫酰基硫氧官能團中的孤對電子能與不穩定的亞硫酸、亞硝酸中的空位電子形成配位鍵,生成穩定的絡合物,煙氣中的氧氣將絡合物亞硫酸、亞硝酸氧化成硫酸、硝酸后,有機催化劑與之自動分離,硫酸、硝酸與堿性中和劑反應生成硫酸鹽和硝酸鹽,如用氨水作為中和劑則形成硫酸銨和硝酸銨。有機催化劑是一種非常穩定的有機化合物。
理論依據:
(1)脫硝反應原理
煙氣中的一氧化氮(NO)難溶于水,需要先被強氧化劑氧化成高價氮氧化物,才能在水溶液中被吸收:
N2O3+H2O→HNO2 NO2+H2O→HNO3+NO
HNO2+A(有機催化劑)→A·HNO2
A·HNO2+O2→HNO3+A
HNO3+NH3·H2O→NH4NO3+H2O
當NOx轉變成亞硝酸時,有機催化劑與之結合成穩定復合物。
復合物在氧氣的作用下,直接生成HNO3(硝酸),并且與中和劑氨水發生快速反應,生成化肥硝酸銨。催化劑重新恢復捕捉能力,重復之前的反應。
(2)脫硫反應原理
SO2+H2O →H2SO3
H2SO3+A(有機催化劑)→A·H2SO3
當SO2(二氧化硫)轉化為H2SO3 (亞硫酸)以后,催化劑與其結合形成一種穩定的復合物,這樣就有效地抑制了亞硫酸再次分解成二氧化硫,提高脫硫效率。
A·H2SO3+O2→H2SO4+A
H2SO4+NH3·H2O→(NH4)2SO4+H2O
復合物在氧氣的作用下,直接生成H2SO4(硫酸),并且與氨水發生快速反應,生成高品質的化肥硫酸銨。催化劑恢復使用、循環捕捉。
(3)脫重金屬原理
有機催化劑對汞等重金屬具有*的物理溶解吸附作用,它可以持續地對煙氣中重金屬進行吸附、收集。當催化劑吸收重金屬飽和后,可再進行在線分離,催化劑恢復使用,循環捕捉。試驗證明重金屬的存在不會對有機催化劑的脫硫能力產生任何影響。
二、工藝介紹
(1)煙氣經煙道進入吸收塔,垂直向上穿過吸收液噴淋區域;
(2)在噴淋區吸收液通過噴嘴噴淋形成均勻的霧狀粒珠與煙氣接觸反應,脫除煙氣中的硫氧化物、氮氧化物和重金屬等有害物質;
(3)凈化后的煙氣經煙囪排入大氣;
(4)落入吸收塔底部的吸收液與堿性中和劑反應,生成穩定的鹽液;
(5)當吸收塔漿池中鹽液濃度達到一定濃度后,通過排放泵排至漿液分離器進行粉塵、鹽液、催化劑分離,分離出的催化劑返回吸收塔循環使用,鹽液進行結晶干燥,制成化肥,粉塵脫水后制成泥餅;
(6)工程實施中,技術主要包括有強氧化系統、吸收系統、氨水存儲及供給系統、粉塵分離及催化劑回收系統、化肥結晶系統、水系統、事故系統。
三、技術特點
公司有機催化集成凈化技術是在以色列Lextran公司有機催化煙氣綜合潔凈技術基礎上,針對我國大型火電廠煙氣工況條件,進行消化、吸收、改進與創新后形成的工業化應用成套技術。公司在以色列技術的基礎上,針對我國大型火電廠煙氣工況條件進行針對性與優化設計。公司有機催化集成煙氣凈化技術具有以下突出特點:
(1)脫硫、脫硝、脫汞效率高;
(2)多種煙氣污染物同時凈化:在同一套裝置系統中實現低溫脫硝、脫硫、脫重金屬等;
(3)工藝成熟、可靠,運行維護方便,占地小;
(4)催化劑循環使用;
(5)無廢水排放二次污染問題;
(6)適應性強;對煤種的變化、煙氣負荷的波動有很強適應性;
(7)脫硫副產物實現資源化利用;
四、應用范圍
(1)燃煤發電廠;
(2)鋼鐵冶煉廠;
(3)廢棄物焚化廠;
(4)化工廠、石化廠等;
技術在煙氣脫硫、脫硝、脫重金屬治理中將發揮其*的技術優勢,為企業帶來良好的社會和經濟效益,在環境治理領域具有廣闊的發展空間。